整数划分总结(动态规划)

先引入一个比较实际的问题:分苹果

题目

M个相同苹果放到N个相同篮子里有多少种放法,允许有篮子不放。

1<=M<=10,1<=N<=10

例如5个苹果三个篮子,3,1,1 和 1,1,3是同一种放法


输入 7 3

输出 8

思路

设f(m,n) 为m个苹果,n个盘子的放法数目:

  1. 当n>m:必定有n-m个盘子永远空着,去掉它们对摆放苹果方法数目不产生影响。即if(n>m) f(m,n) = f(m,m)  
  2. 当n<=m:不同的放法可以分成两类: 
    (1)有至少一个盘子空着,即相当于f(m,n) = f(m,n-1); 
    (2)所有盘子都有苹果,相当于可以从每个盘子中拿掉一个苹果,不影响不同放法的数目,即f(m,n) = f(m-n,n).而总的放苹果的放法数目等于两者的和,即 f(m,n) =f(m,n-1)+f(m-n,n)

递归出口条件说明:

当n=1时,所有苹果都必须放在一个盘子里,所以返回1;
当没有苹果可放时,定义为1种放法;
递归的两条路,第一条n会逐渐减少,终会到达出口n==1; 
第二条m会逐渐减少,因为n>m时,我们会return f(m,m) 所以终会到达出口m==0.

代码

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <stack>
#include <algorithm>
using namespace std;

// apple 个 苹果 basket 个 篮子
int ShareApple(int apple,int basket){
    // 因为我们总是让apple >= basket来求解的,所以apple - basket >= 0,
    // 让apple = 0时候结束,如果改为apple = 1,可能得不到正确解
    if(apple == 0 || basket == 1){
        return 1;
    }//if
    // 篮子多于苹果 按照苹果个数分
    else if(apple < basket){
        return ShareApple(apple,apple);
    }//else
    return ShareApple(apple,basket-1) + ShareApple(apple - basket,basket);
}

int main(){
    int apple,basket;
    //freopen("C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\acm.txt","r",stdin);
    while(cin>>apple>>basket){
        cout<<ShareApple(apple,basket)<<endl;
    }//while
    return 0;
}

是不是看着很简单?递归就是如此,思路很容易理解,但是很多子问题重复计算,复杂度很高。。。额。。。重点就是要说的动态规划咯(自底向上)

经典问题:整数划分


  1. /* 
  2.    整数划分 
  3.    (一)将n划分成若干不同整数之和的划分数 
  4.    (二)将n划分成若干正整数之和的划分数 
  5.    (三)将n划分成k个正整数之和的划分数 
  6.    (四)将n划分成最大数不超过k的划分数 
  7.    (五)将n划分成若干个 奇正整数之和的划分数 
  8. */  
#include<iostream>  
#include<cstdio>  
#include<cstdlib>  
#include<cmath>  
#include<cstring>  
#include<vector>  
#include<queue>  
#include<set>  
#include<map>  
#include<algorithm>  
#include<sstream>  
#define eps 1e-9  
#define pi acos(-1)  
#define INF 0x7fffffff  
#define inf -INF  
#define MM 12900  
#define N 50  
using namespace std;  
typedef long long ll;  
const int _max = N + 10;  
  
int dp[_max][_max],n,k,out[6];  
  
int main(){  
    #ifndef ONLINE_JUDGE  
    freopen("input.txt","r",stdin);  
    #endif // ONLINE_JUDGE  
    while(scanf("%d%d",&n,&k)==2){  
      /*****************整数划分(二)******************/  
      memset(dp,0,sizeof(dp));  
      dp[0][0] = 1;  
      for(int i = 0; i <= n; ++ i)  
        for(int j = 1; j <= n; ++ j){  
          if(j>i)dp[i][j]=dp[i][i];  
          else dp[i][j] = dp[i-j][j] + dp[i][j-1];  
        }  
      out[1] = dp[n][n];  
      /*****************整数划分(四)******************/  
      out[3] = dp[n][k];  
      /*****************整数划分(三)******************/  
      memset(dp,0,sizeof(dp));  
      dp[0][0] = 1;  
      for(int i = 1; i <= N; ++ i)  
        for(int j = 1; j <= i; ++ j){  
        dp[i][j] = dp[i-1][j-1]+dp[i-j][j];  
      }  
      out[2] = dp[n][k];  
      /*****************整数划分(五)******************/  
      memset(dp,0,sizeof(dp));  
      dp[0][0] = 1;  
      for(int i = 0; i <= n; ++ i)  
       for(int j = 1; j <= n; ++ j){  
         if(j&1){  
            if(j>i)dp[i][j] = dp[i][i];  
            else dp[i][j] = dp[i-j][j]+dp[i][j-1];  
         }  
         else dp[i][j] = dp[i][j-1];  
       }  
       out[4] = dp[n][n];  
      /*****************整数划分(一)******************/  
      memset(dp,0,sizeof(dp));  
      dp[0][0] = 1;  
      for(int i = 0; i <= n; ++ i)  
        for(int j = 1; j <= n; ++ j){  
          if(j>i)dp[i][j]=dp[i][i];  
          else dp[i][j] = dp[i-j][j-1] + dp[i][j-1];  
        }  
      out[5] = dp[n][n];  
      /*****************输出******************/  
      for(int i = 1; i<= 5; ++ i)  
        printf("%d\n",out[i]);  
      printf("\n");  
    }  
    return 0;  
}  
/* 
/*****(一)将n划分成若干不同整数之和的划分数************ 
   dp[i][j]表示将整数i划分成不超过j的划分数,分含不含j两种情况 
   dp[0][0] = 1 
   dp[i][j] = dp[i-j][j-1] + dp[i][j-1];(j<=i) 
            = dp[i][i]                (j >i) 
   =>ans = dp[n][n] 
 
/*****(二)将n划分成若干正整数之和的划分数************* 
   dp[i][j]表示将整数i划分成不超过j的划分数,分含不含j两种情况 
   与(一)区别,j可重复 
   dp[0][0] = 1 
   dp[i][j] = dp[i-j][j] + dp[i][j-1];(j<=i) 
            = dp[i][i]                (j >i) 
   =>ans = dp[n][n] 
 
/*****(三)将n划分成k个正整数之和的划分数************* 
   dp[i][j]表示将整数i划分成j个正整数的划分数,考虑j组数中含不含1 
   dp[0][0] = 1 
   dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + dp[i-j][j]; 
   如果不包含1,那么每组数至少为2,从每堆数中各拿出1还能够成j堆数dp[i-j][j] 
   =>ans = dp[n][k] 
/*****(四)将n划分成最大数不超过k的划分数************ 
   dp[i][j]表示将整数i划分成不超过j的划分数,分含不含j两种情况 
   是(二)的特例 
   dp[0][0] = 1 
   dp[i][j] = dp[i-j][j] + dp[i][j-1];(j<=i) 
            = dp[i][i]                (j >i) 
   =>ans = dp[n][k] 
/*****(五)将n划分成若干个 奇正整数之和的划分数****** 
   dp[i][j]表示将整数i划分成不超过j的划分数,分含不含j两种情况 
   dp[0][0] = 1; 
   j是奇数,正常判断 
                     dp[i][j] = dp[i-j][j] + dp[i][j-1];(j<=i) 
                              = dp[i][i]                (j >i) 
   j是偶数,dp[i][j] = dp[i][j-1]//往下递推 
   =>ans = dp[n][n] 
*/  


    原文作者:动态规划
    原文地址: https://blog.csdn.net/huzhigenlaohu/article/details/52198345
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
点赞